ÍNDICE
Teses de Doutorado
2021
Caracterização de solos de uma encosta da Serra do Mar visando à suscetibilidade ao escorregamento
Autoria: Carolina Verbicaro Perdomo
Orientação: Francisco Sergio Bernardes Ladeira
TESE RESUMO
O estudo dos movimentos gravitacionais de massa tem se tornado cada vez mais necessário ao longo dos últimos anos, principalmente no Brasil onde parte da população ocupa áreas de risco, como as encostas dos morros. Estes eventos são desencadeados, principalmente pelas chuvas, podendo em alguns casos estarem relacionados com atividade humana. A Serra do Mar é palco constante para estes eventos, pois possui características geomorfológicas, geológicas e climatológicas favoráveis. Existem muitos trabalhos relacionados a problemática dos movimentos gravitacionais de massa, mas poucos são os trabalhos que envolvem um trabalho detalhado de caracterização dos solos e sua interação com o aumento da umidade. O principal objetivo deste estudo foi o de entender o comportamento da cobertura pedológica de uma encosta, em relação a dinâmica hidráulica, considerando sua influência nos movimentos gravitacionais de massa. Para a realização deste trabalho, foram utilizadas 4 trincheiras (TR1, TR3, TR7, TR9) ao longo de uma encosta em Santos e retiradas amostras deformadas e indeformadas para realização de ensaios de laboratório. Foram realizados ensaios de caracterização física, permeabilidade (em laboratório), retenção à água, mineralogia, porosimetria e resistência ao cisalhamento do solo. Os resultados obtidos para as amostras deformadas mostraram gibbsita, caulinita, montmorillonita, vermiculita e hidrobiotita nos ensaios de mineralogia evidenciando que o comportamento do solo foi influenciado pela presença destas argilas expansivas. A granulometria (com e sem defloculante), mostrou diferentes concentrações em cada trincheira, e para os ensaios sem defloculante a fração argila foi ausente em todos os horizontes, apontando uma forte microagregação das partículas em campo. Nos ensaios de limites os resultados chamaram a atenção na TR7 que apresentou apenas um horizonte (B1) com resultado (IP = 1,5), os outros deram NP (não plástico). Nas amostras indeformadas, as curvas de retenção à água foram unimodais para todos os horizontes “A” e bimodais para os outros horizontes de todas as trincheiras, mesmo a TR7 apresentando pouco material da fração argila, as curvas de retenção à água dos horizontes “B” e “C” foram bimodais. Os ensaios de condutividade hidráulica saturada nas diferentes direções mostraram anisotropia e isotropia, sendo influenciados não só pela porosidade, mas pela mineralogia. Os resultados de resistência ao cisalhamento tiveram influência da mineralogia, principalmente nos ensaios de menor umidade (maior sucção) onde os horizontes “B” e “C” da TR1 (w = 25%), “B” da TR3 (w = 25%) e “B” da TR9 (w = 20%) apresentaram valores muito altos para a resistência. As caracterizações físicas, químicas, mineralógicas e as propriedades hidráulicas e geotécnicas dos horizontes de solo das 4 trincheiras estudadas permitiram a realização de uma análise detalhada da caracterização dos solos e sua relação quanto à suscetibilidade ao escorregamento da encosta nos locais onde estas trincheiras se localizavam e entre seus horizontes .
2020
Gênese de solos na perspectiva espaço-temporal em lobo abandonado do megaleque do rio Aquidauana-MS
Autoria: Laura Milani da Silva Dias
Orientação: Francisco Sergio Bernardes Ladeira
Os megaleques fluviais são as principais formas deposicionais que compõem o trato sedimentar da Bacia do Pantanal. Sua paisagem extremamente dinâmica, condicionada principalmente por mudanças climáticas e avulsões, por vezes reduz a taxa de abastecimento sedimentar de algumas áreas (lobos) provocando seu abandono, condição que favorece a pedogênese. Especificamente no megaleque do rio Aquidauana, em um lobo deposicional abandonado de idade pleistocênica, foi identificada uma sucessão vertical de paleossolos denominada como Seção Anhumas. Sua descrição detalhada trouxe informações a respeito da dinâmica de sedimentação/pedogênese no local bem como indicativos de mudanças ambientais ao longo do intervalo de formação dos solos. Para compreender a distribuição espacial de tais características foi selecionado um transecto e realizada a caracterização morfológica da área, tradagens, descrições pedológicas completas de perfis, análises granulométricas, químicas, mineralógicas e geocronológicas. A partir dos resultados foram observados dois padrões distintos de perfis de solos. O primeiro apresentou mineralogia majoritariamente caulinítica, presença de feições redoximórficas e com datações que indicaram depósitos com menos de 5000 anos. O segundo padrão tem presença majoritária de argilas expansivas, saturação por sódio elevada, presença de nódulos carbonáticos, indicativos de natureza poligenética e foram datados acima de 12.000 anos. Considerando que a associação entre as morfologias do relevo e a variabilidade espacial dos solos nunca é perfeita e agregando informações cronológicas e climáticas foi possível concluir que os perfis de solo do transecto são também resultado da ação pedogenética ocorrida em diferentes períodos de tempo e sob diferentes condições climáticas. A avaliação conjunta entre os fatores de formação relevo, tempo e clima demonstraram que houve uma superposição de condições distribuídas espacialmente em uma área reduzida, possibilitando que um mosaico de solos e paleossolos hoje coexistam sobre a mesma superfície geomórfica .
2019
Gênese de Horizontes Bt da Formação Marília (Cretáceo Superior)
Autoria: Diego Sullivan de Jesus Alves
Orientação: Francisco Sergio Bernardes Ladeira
Os paleossolos com horizontes Bt que evoluíram sob condições paleoclimáticas áridas e semiáridas são geralmente poligenéticos, ou seja, formados mediante a sobreposição e/ou sucessão de processos pedogenéticos distintos. A maior parte dos autores que estudaram esses horizontes na Formação Marília atribuíram sua origem a períodos de maior umidade disponível no ambiente, embora em solos atuais de regiões áridas/semiáridas é evidente que o posicionamento na vertente e os atributos morfológicos possuem enorme influência na formação dos horizontes Bt. O objetivo deste trabalho é identificar os processos pedogenéticos que influenciaram na origem e desenvolvimento dos horizontes Bt na Formação Marília. Para esta proposta foram selecionados perfis de paleossolos da Formação Marília nos setores sudeste (estado de São Paulo), noroeste (estado de Goiás) e nordeste (estado de Minas Gerais) da Bacia Bauru. A metodologia empregada baseou-se em análises macromorfológicas realizadas em trabalho de campo e em coletar amostras deformadas (sem orientação) e indeformadas (orientadas) para análises químicas e micromorfológicas, respectivamente. As análises dos paleossolos permitiram verificar a formação de horizontes Bt submetidos a diferentes processos pedogenéticos, que podem tanto ter sido desencadeados simultaneamente, quanto como resultado de períodos distintos na evolução dos solos. Identificaram-se os processos pedogenéticos de iluviação, calcificação e gleização (redoximorfismo), no entanto não houve a interação entre estes processos em todos os perfis de paleossolos estudados. A ocorrência de processos poligenéticos (ou não) na formação dos horizontes Bt da Formação Marília foi definida da seguinte forma: (1) predomínio da iluviação de argila (Monte Alto, SP, perfil 1) baseado nos revestimentos de argila microlaminados e espessos, com orientação forte e contínua; (2) simultaneidade entre iluviação e calcificação (Echaporã, SP) devido às feições argílicas estarem preservadas em horizontes cimentados por carbonato de cálcio; (3) sucessão entre iluviação e gleização (Herculândia, SP) pelo fato da coexistência entre revestimentos de argila, mosqueados vermelhos, halos de oxidação, nódulos oxídicos e zonas de perda de Fe; (4) sucessão entre iluviação e calcificação (perfil 2 e 3 em Monte Alto, Botucatu e Garça, SP; Itajá e Quirinópolis, GO; e Campina Verde, MG) em função das feições argílicas estarem encobertas e/ou fraturadas pelo avanço da cimentação carbonática, os revestimentos de calcita associados as unidades estruturais, a cimentação intergranular incipiente, as bioturbações cimentadas por carbonato de cálcio e os padrões de distribuição c/f quito-gefúrica e enaúlica em transição com padrões porfíricos.
2017
Variação do Manto Intempérico nas Encostas dos Morros Residuais de Santos-SP
Autoria: Estéfano Seneme Gobbi
Orientação: Francisco Sergio Bernardes Ladeira
A geologia da Serra do Mar, por conta da grande variação de litologias e de fatores estruturais relevantes são importantes condicionantes para processos pedogenéticos e morfogenétcos. Entretanto, outros fatores contribuem para a evolução dos solos e do relevo nessa área, tal como o volume das precipitações, associado à sua intensidade e concentração temporal, contribuem consideravelmente para os processos intempéricos e a desestabilização do material nas encostas. A aparente homogeneidade da paisagem de vertentes íngremes recobertas por densa vegetação arbórea camufla a grande heterogeneidade pedológica da área, bem como grandes variações de profundidade do manto intempérico. Muitas vezes generalizações em estudos de solo acampam por contaminar modelos de material a ser mobilizado em eventos de movimento de massa, entretanto as peculiaridades de fatores pedológicos, também constituem determinantes fundamentais para a ocorrência de eventos de instabilidade de encostas. Estas características geomorfo-pedológicas ainda são muito pouco estudadas e por vezes em modelagens de riscos são menosprezados pela baixa densidade de informações em detalhe que as áreas mais suscetíveis ainda dispõe. Desta forma, este trabalho visa preencher esta lacuna por meio de identificação da profundidade dos solos em atividades de campo, bem como a mensuração de suas respectivas caraterísticas volumétricas. Assim sendo, seria possível estimar por meio da confecção de uma “malha de tradagens”, o volume de material intemperizado e possivelmente movimento em áreas declivosas com clima tropical úmido, como é o caso da Serra do Mar e de morros residuais no município de Santos-SP. Com as informações geotécnicas, granulométricas e químicas obtidas a partir da escavação de trincheiras e análises laboratoriais, seria possível executar um mapeamento pedológico de detalhe e correlações com os dados obtidos nas tradagens, estabelecendo um modelo bastante próximo à realidade.
2016
Caracterização e correlação de superfície geomórfica de cimeira no sudoeste de Minas Gerais, Brasil
Autoria: Samia de Moura Passarella
Orientação: Francisco Sergio Bernardes Ladeira
A partir da existência da associação entre perfis de alteração e superfícies geomórficas elevadas, pode-se efetivamente indicar momentos muito específicos do quadro evolutivo geomorfológico, momentos significativos de estabilidade. Neste trabalho se buscará, através da proposta de identificar e caracterizar materiais lateríticos presentes nas porções mais elevadas da topografia comprovando sua concordância e relação com as superfícies geomórficas mais elevadas da área que envolve o sudoeste de Minas Gerais e nordeste de São Paulo, mais precisamente entre as coordenadas 46°30¿ a 47°20¿ W e 20°00¿ a 21º00¿ S. Para executar tal proposta, foram feitos trabalhos de mapeamento, análises micromorfológicas, espectrometria de fluorescência e difração de raios-X em amostras destes materiais que permitiram a caracterização de perfis selecionados. Posteriormente foi aplicada a técnica de Termocronologia por Traço de Fissão (TTF), nos minerais de apatita encontrados na porção que remete ao embasamento cristalino com o intuito de conferir a história térmica geológica da amostra e por fim obter a idéia de evolução geomorfológica de longa duração.
2015
O quaternário tardio na bacia do Rio Pardo (MG e SP): análises morfométricas e evidências paleoambientais preservadas em solos e sedimentos de planícies fluviais
Autoria: André Luiz de Souza Celarino
Orientação: Francisco Sergio Bernardes Ladeira
As planícies fluviais são feições deposicionais do vale de um canal associadas a um regime climático ou hidrológico particular da bacia de drenagem, nesse sentido, os sedimentos são temporariamente armazenados e processos de agradação ou degradação serão responsáveis pela dinâmica nestes compartimentos. Em função dessa dinâmica, sobretudo no clima tropical úmido, os depósitos fluviais são rapidamente alterados quimicamente e horizontes pedológicos poderão evoluir, reunindo ali uma série de nutrientes e elementos químicos responsáveis pela ocupação de uma vegetação típica, em às condições climáticas, sedimentares, hidrológicas e pedológicas regionais. Nessas unidades geomorfológicas ocorre uma alta diversidade de habitats terrestres, transicionais e aquáticos em diferentes estágios de evolução, o sistema rio-planície fluvial traz um alto grau de heterogeneidade de processos físicos, químicos e bióticos, portanto, tais áreas possuem enorme potencial ecológico e preservam importantes informações ambientais do passado. O objetivo deste trabalho foi interpretar tais informações no que toca a evolução da bacia do Rio Pardo, desde a sua nascente no estado de Minas Gerais até a sua foz junto ao Rio Grande, na divisa entre São Paulo e o triângulo mineiro. Preliminarmente, algumas características morfométricas foram levantadas com o objetivo de identificar indícios de ajustamentos recentes na bacia que tenham influenciado a dinâmica do canal, analisando espacialmente a distribuição de anomalias de drenagem, perfis longitudinais, lineamentos estruturais e falhas. De posse dessas informações partiu-se para a análise de 14 perfis de solo selecionados ao longo da planície fluvial do Rio Pardo e afluentes, onde 7 foram estudados quanto às suas características químicas, granulométricas e micromorfológicas, associando-as aos ambientes de sedimentação e aos principais processos de intemperismo, incluindo datações por 14C e Luminescência Ópticamente Estimulada (LOE). Os resultados mostraram que os processos de intemperismo são bastante significativos mesmo em ambientes onde a pedogênese pode ser ocasionalmente interrompida por depósitos fluviais. As análises mostraram que muitos destes processos de alteração estão ainda em curso, na micromorfologia observou-se em alguns perfis zonas de alteração de Biotitas/Muscovitas para argilominerais. Na macromorfologia observou-se que em determinadas situações a pedogênese foi capaz inclusive de gerar horizontes Bt, pouco comuns em áreas de drenagem pouco eficiente, como são as planícies fluviais, por esse motivo foi essencial a utilização da metodologia de fácies sedimentares, pois através dela foi possível identificar através da arquitetura do depósito qual a sua posição relativa dentro da planície, que poderia favorecer ou não os processos de alteração química. Observou-se também que há registros de climas mais frios e secos na bacia no período entre 35.000 e 17.000 anos, que se mantiveram até o último máximo glacial (? 17.000 AP). No Holoceno Médio (6000 a 3845 anos A.P) o clima passou a um estágio mais quente e úmido que o atual, com predomínio das gramíneas, mas com aumento de fitólitos de Palmeiras, assim como empobrecimento isotópico de 13C. No Holoceno Superior o clima passou a ser tipicamente quente e úmido, com maior participação de morfotipos de árvore e arbustos e também das Palmeiras, indicando uma vegetação mais próxima aos cerrados que hoje ocupam a porção mais à jusante da bacia.
2014
O mapeamento, caracterização e datação de perfis lateríticos para a identificação e correlação de superfícies geomórficas : estudo de caso do Quadrilátero Ferrífero
Autoria: Fernarda Leonardi
Orientação: Francisco Sergio Bernardes Ladeira, Fabiano Tomazini da Conceição
A teoria de pediplanação proposta por King em 1956 ganhou atenção no Brasil a partir da sua publicação sobre a evolução do relevo da porção oriental brasileira. Este trabalho de King suscitou críticas e reflexões da comunidade geomorfológica nacional. Além de King, muitos autores publicaram trabalhos com este enfoque, podendo-se destacar Moraes Rego (1932), De Martonne (1943), Freitas (1951), Almeida (1964), Bigarella e Ab¿Sáber (1964), Barbosa (1965), Bigarella e Andrade (1965), Braun (1971), entre outros. Apesar de uma certa estagnação após a década de 1980, a temática “paleosuperfícies” ganhou destaque nas últimas duas décadas, principalmente devido ao surgimento de novos métodos de análise, inclusive a possibilidade de datações absolutas em perfis de intemperismo. Este trabalho busca associar os perfis lateríticos de ferro aos patamares altimétricos, tratando os perfis lateríticos como marco cronoestratigráfico passível de datação, através de análises químicas, mineralógicas, macromorfológicas e de datação por (U-Th)/He dos perfis lateríticos de ferro. Duas áreas principais foram estudadas mais a fundo: o quadrante leste do Quadrilátero Ferrífero (região de Catas Altas), nas imediações da Serra do Caraça, apresentando uma superfície laterítica de ferro a 890m de altitude, com 10 Km de extensão, sob a Formação Fonseca, na qual foi amostrado um perfil laterítico de ferro; e o quadrante oeste do Quadrilátero Ferrífero, a região da Serra do Rola Moça e norte da Serra da Moeda, onde foi também amostrado um perfil laterítico de ferro, a 1400m de altitude aproximadamente, sob o itabirito in situ (na Serra do Rola Moça). Nestas áreas foram mapeadas a superfície laterítica de ferro e realizada analise geoquímica, mineralógica e de datação (U-Th)/He dos perfis lateríticos amostrados. As idades encontradas variam no perfil da região de Catas Altas de 33,09±1,11Ma a 0,71±0,05Ma e no perfil da Serra do Rola Moça de 6,08±0,20Ma a 0,43±0,04Ma. Os dados apontam que a superfície laterítica de ferro teve o início da sua elaboração a 33Ma atrás na região de Catas Altas, sendo que a goethita desde este momento vem dissolvendo e recristalizando, por isso as idades mais recentes. Portanto, a área do Quadrilátero Ferrífero estava exposta há 60Ma, isso significa que a configuração do relevo com os topos eram os mesmos há 60Ma, principalmente em se tratando da região da Serra do Caraça. Os materiais datados na Serra do Rola Mola vão ao encontro das idades elencadas para as áreas vizinhas, como é o caso da Mina do Capão Xavier na Serra da Moeda (em torno de 6 a 8 Ma). Por fim, na análise de paleosuperfícies não se pode associar os patamares altimétricos a antigas superfícies de aplainamento de forma direta. De acordo com o estudo regional no Quadrilátero Ferrífero, pode-se afirmar que independente dos patamates altimétricos o que prevalece na paisagem é a superfície Sul-Americana e não encontrou-se evidências seguras da Superfície Gondwana, mais antiga.
2008
Contribuição da Dinâmica Morfoestrutural e Morfoescultural na Bacia do Ribeirão Entupido, Complexo Alcalino de Passa Quatro
Autoria: Emerson Martins Arruda
Orientação: Iaranda Alves Mendes
Corientação: Francisco Sergio Bernardes Ladeira
A pesquisa analisa os eventos deposicionais, esculturadores do relevo, na bacia do Ribeirão Entupido, Complexo Alcalino do Passa Quatro, Estado de São Paulo, a partir do estudo dos depósitos recentes da área. Além da análise geomorfológica na referida unidade espacial, a pesquisa buscou estabelecer a idade absoluta de deposição de algumas unidades sedimentares estruturadoras do relevo e os mecanismos envolvidos na sua gênese. Neste contexto, utilizou-se datações por Luminescência Opticamente Estimulada (LOE) e Termoluminescência (TL). Os depósitos sedimentares foram estudados a partir da abordagem morfoestratigráfica. O cruzamento de dados morfoesculturais e morfoestruturais e de datação absoluta permitiu estabelecer quais mecanismos, atuantes ao longo do último milhão de anos, comandaram a morfogênese na bacia em foco. A determinação da morfogênese permitiu definir a susceptibilidade do relevo às mudanças ambientais, inclusive às intervenções antrópicas. Os depósitos sedimentares apresentaram idades vinculadas ao Pleistoceno Superior (61.500 anos) e Holoceno (650 anos) representando, portanto, eventos diferenciados no desenvolvimento e localização deste ambientes. A complexidade da paisagem na bacia do Ribeirão Entupido envolve justamente esta interdigitação de materiais de idades diversas que compõem o mesmo ambiente de deposição, interferindo conjuntamente a tectônica e as condições climáticas, a priori, na espacialização dos depósitos e nas características dos sedimentos.
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